竖直面内圆运动的一个重要结论的再认识

[例题]如图1所示,甲、乙两个小球分别沿竖直平面内的光滑轨道的外侧和内侧,以不同的初速度从A点和B点出发,运动到轨道的最高点时,速度大小分别为v1和v2,则下列说法正确的是     

学习因反思而精彩

在高三复习阶段,当我们研究圆周运动的综合问题时,有一位学生在题后反思过程中,进发出了智慧的火花,激活了同学们的思维,让笔者欣喜不已．【例题】如图1所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,试求滑块在AB段运动过程中的加速度．     

错在哪里——兼谈圆周运动中的一类最值问题

【题目】图1为"S"字形玩具轨道.该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内.轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切.弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从P点水平抛出,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其     

对一道人船模型习题的剖析

【例1】如图1所示,质量为2m的木板停在光滑的水平面上,其左端有质量为m,可视为质点的遥控电动赛车,由静止出发,经过时间t后关闭电动机,此时赛车速度为v1,赛车在木板上滑行一段距离后,恰好停在木板的右端.若通电后赛车以恒定功率P行驶,赛车在运动过程中受到木板的摩擦阻力恒     

恪守"科学性",严把"数据"关——评浙江省2009年高考卷第24题

2009年高考浙江卷第24题,以汽车额定功率启动、圆周运动临界条件和平抛运动等背景知识为载体,考查考生对“单质点、多过程”类物理试题的分析综合能力,试题选材新颖,贴近生活实际,是一道高质量的高考试题．然而当教师初拿到这道试题时,大多对题中所给出的“平直轨道长10m”的这个条件心存疑惑：“这个距离用以加速够长吗？”因为一旦进入后面的光滑圆轨道,摩擦力消失,玩具赛车电动机输出的能量就无法有效地转化为机械能了．     

竖直平面内“ 轻绳模型”的运动规律研究

利用理论研究与“ 仿真物理实验室”实验验证相结合的方法, 研究了竖直平面内的“ 轻绳模型”这一重 要的单轨道模型问题, 分析了小球速度、 加速度图像和规律, 研究得到了小球不能完成完整圆周运动的初速度条件; 小球做完整的竖直平面内圆周运动的初速度条件; 小球沿圆弧“ 轨道”返回的初速度条件; 小球离开圆弧“ 轨道”做 斜抛运动的最低点初速度条件以及斜抛运动的速度大小和方向; 阐述了小球从最低点水平方向出发经圆弧上某点 斜抛运动后能返回初始点的初速度条件; 并给出落点在最低点( 出发点)左右两侧侧圆弧上的初速度条件     

椭圆摆的一种实现方法

对光滑水平面上具有圆弧形光滑面的物块和在圆弧上运动的质点构成的椭圆摆系统,利用非惯性系中质点沿圆轨道运动的特点,求出了椭圆摆的周期.     

美国部分高等学校研究生考题分析和介绍(三)

(四)刚体平面平行运动方面的题目和分析力学(用拉格朗日方程解题)方面的题目,总是占相当的比例。这些是经典力学中的传统内容。刚体平面平行运动是日常生活和生产中 最常见的一种运动,它涉及刚体动力学的一些基本物理量的计算和所有基本定理的运用。与刚体定点运动相比,刚体平面平行运动方面有更多的题目可出。分析力学代表经典力学的进一步发展,它是理论物理的基础,它的重要性是很清楚的。 [题5]两根相同的均匀杆AB和BC,每根杆的质量为m,长为2a,在 B点处为光滑连接。 C点能沿一光滑水平轨道运动。 AB能在竖直平面内绕固定点A自由转动。…     

问题驱动探究抛体运动规律

根据上一节的学习,我们知道:平抛运动可分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.它们真的按照这样的规律运动吗?你能否通过实验证实呢?1探究平抛运动在竖直方向的运动规律研究问题:平抛运动在竖直方向是什么运动?设计验证:引导性提问"你能否设计实验来验证?"实验设计:学生提出、交流方案;集体讨论、修改完善,确定最佳设计;与现成仪器对比,借鉴优良设计     

物体在竖直圆上运动的演示

将竖直圆上运动演示器的原槽形轨道结构改进成彼此绝缘的平行双轨道结构，增加低压脉冲定时打点电路，打出的点用电化学方法记录在绸带上．该方法解决了计时、分析速度和记录轨迹等问题。     

均质细直杆在光滑半圆槽内运动的研究

光滑半圆槽放置在光滑水平地面上,均质细直杆在半圆槽内运动,因其具有角速度而不同于小球在光滑半圆槽内的运动.运用动量守恒和机械能守恒求解或运用理论力学和微积分相关知识从系统运动的瞬时状态求解,可以推导出均质细直杆的角速度.基于MATLAB的数值模拟表明,系统做周期运动,且随着半圆槽与均质细直杆质量比的增大,运动周期增大并...     

竖直圆周运动实验创新——超重失重可视化

竖直平面内的圆周运动在高中主要讲两类模型:"轻绳球模型"和"轻杆球模型".学生最难理解的是小球在运动过程中每一点的受力情况以及超重失重问题,因为无法从实验中直接观察出来,只能依靠理论计算.因此,为了让学生能够更加直观地从实验中直接观察到每一点的受力情况以及超重失重状态,笔者利用精密电子秤以及圆轨道设计了一种超重失重可视...     

用数学知识巧解两道物理题

题目1：如图1所示，用竖直向下的恒力，通过光滑的定滑轮的细线拉动光滑水平面上的物体，物体沿水平面移动过程中经A、B、C三点，设AB=BC，物体经过A、B、C三点时的动能分别为EkA、EkB、EkC，则正确的是（ ）     

一道错误高考模拟题的分析

在大量的理科综合高考模拟试卷的试题中，笔者看到这样一道选择题。
　　【原题】固定在竖直平面内的光滑细管，管道半径为R 。若沿如图1所示的两条虚线截去轨道的四分之一，管内有一个直径略小于管径的小球在运动，且恰能从截口抛出，从另一个截口无碰撞地进入继续做圆周运动。那么小球每次飞越无管区域的时间为。     

对地球中光滑直线轨道问题的延伸讨论

讨论了自由质点在地球内光滑直线轨道与圆弧轨道中的振动周期,并将质点在地球内光滑圆弧轨道最低点附近的运动与小角度单摆运动进行类比,得到了后者作小角度摆动的上限周期.     

对一道力学问题中最大动能解法的探讨

在高考模拟试题中,有一道考查力学规律综合运用的试题,如图1所示,滑块A,B的质量均为m,A套在固定竖直杆上,A,B通过转轴用长度为l的刚性轻杆连接,B放在水平面上并使刚性轻杆平行于竖直杆,A,B均静止.由于微小的扰动,B开始沿水平面向右运动.不计一切摩擦,滑块A,B视为质点.在滑块A,B的运动过程中,求:(1)滑块A的最     

超级球在受限空间的力学规律研究

对以一定初速度运动的超级弹力球在两平板约束的三维空间的运动学与动力学规律进行了实验研究与动力学机理分析。主要研究的因素有超级球-平板间摩擦系数和两个约束板的夹角对超级球运动轨迹的影响。超级球在运动过程中空间位置通过录像机横向拍摄,并运用Tracker软件进行分析。研究结果表明,当水平板和竖直板夹角介于70°~90°区间时,超级球与两个板各碰撞1次后,经过类似扇形路径可以回到操作者的手中。当水平板和竖直板夹角介于0°~60°区间时,超级球与水平板碰撞2次,与竖直板碰撞1次,其运动轨迹为左上角重合的类双V结构,并且水平板和竖直板夹角介于0°~30°范围,超级球可以回到操作者手中;但是当水平板和竖直板夹角介于40°~60°范围时,超级球不能回到操作者手中。超级球在与板发生碰撞过程较好地满足机械能能量守恒定律和角动量定理。     

物块在有摩擦竖直圆轨道上的滑动速度

研究物块在有摩擦竖直圆平面内轨道上滑动时, 用动力学方法列出的非线性微分方程, 通常含时间变 量, 求解困难. 经过系列变换消除时间变量后, 得到了任意位置物块速度的一般解, 并获得特殊值的验证     

圆周运动两例

圆周运动的鲜明特点是它的运动轨道是圆或圆弧 .物体做圆周运动时 ,它必须受到向心力的作用 .向心力可以是某一个力 ,也可能是合力或分力 .向心力的大小总是等于ｍｖ2 /Ｒ ,而方向总是指向圆心的 ,方向一直在变 ,所以向心力是一个变力 .那么 ,物体在竖直面内做圆周运动过程中 ,     

完美涡旋光中微米级粒子的受力与力矩特性分析

基于紧聚焦方法在几何焦平面处获得了完美涡旋光场,理论分析了该光场中微米级尺寸微粒受到的光学力与轨道矩。结果表明,该完美涡旋光可以在横平面上捕获微粒并驱动其绕光轴做轨道旋转运动,微粒受到的轨道矩随着拓扑荷的增大先增大后趋近于稳定。此外,分析了圆偏振、径向偏振和方位角偏振完美涡旋光对微粒施加的光学力和轨道矩。结果表明完美涡旋光的偏振态在一定程度上会影响微粒的轨道运动,圆偏振完美涡旋光更适合用于诱导微粒轨道旋转。